JP2008218576A

JP2008218576A - フレキシブルプリント基板

Info

Publication number: JP2008218576A
Application number: JP2007051930A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Sugiyama; 秀一杉山; Yuichi Araki; 祐一荒木
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2007-03-01
Filing date: 2007-03-01
Publication date: 2008-09-18

Abstract

【課題】フレキシブルプリント基板の薄型化と共に、反発力の低減化及び高温屈曲特性の向上を図る。
【解決手段】厚さが５μｍ以下のアラミド樹脂フィルムをカバーレイ４とし、ガラス転移温度が８０℃以上で、且つ、厚さが１５μｍ以下の接着剤層３を用いて前記カバーレイ４を基板２に張り合わせた。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板に接着剤層を介してカバーレイを設けたフレキシブルプリント基板に関する。

フレキシブルプリント基板は、基板上の銅箔層をエッチング処理して回路パターンを形成し、この回路パターンを形成した基板上に接着剤層を塗布したカバーレイを張り合わせることによって作製される。カバーレイの材料としては、ポリイミド樹脂フィルムやポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムが一般に使用される。しかし、例えばポリイミド樹脂フィルムは、厚さが１２．５μｍのものが最も薄いフィルムであり、このフィルムをカバーレイに使用した場合には厚いフレキシブルプリント基板しか作製できない。最近の電子機器、特に、光ピックアップ装置等ではフレキシブルプリント基板の薄型化の要求が強い。

そこで、フレキシブルプリント基板の薄型化の要求を満足するべく、カバーレイの材料としてアラミド樹脂フィルムを用いたフレキシブルプリント基板が提案されている（特許文献１、２参照）。アラミド樹脂フィルムはポリイミド樹脂フィルムに較べて薄いものが作製できるため、フレキシブルプリント基板の薄型化が可能である。
特開２００５−１８７８１０号公報特開２００５−２３５９４８号公報

ところで、最近の電子機器、特に、光ピックアップ装置等の摺動箇所に配置されるフレキシブルプリント基板には、上記した薄型化の要求の他に、反発力の低減化と高温屈曲特性の改善が要求されている。しかし、上記した特許文献１、２に開示されたフレキシブルプリント基板では、反発力の低減化と高温屈曲特性について配慮されていない。

そこで、本発明は、薄型化と共に、反発力の低減化及び高温屈曲特性の向上を図ることができるフレキシブルプリント基板を提供することを目的とする。

上記目的を達成する請求項１の発明は、厚さが５μｍ以下のアラミド樹脂フィルムをカバーレイとし、ガラス転移温度が８０℃以上で、且つ厚さが１５μｍ以下の接着剤層を用いて前記カバーレイが基板に張り合わされていることを要旨とする。

本発明によれば、５μｍ以下のカバーレイを用い、カバーレイを１５μｍ以下の接着剤層によって基板に接着したため、カバーレイにポリイミド樹脂フィルムを用いたものに較べてフレキシブルプリント基板を薄型化できる。フレキシブルプリント基板の薄型化によってフレキシブルプリント基板の反発力を低減できる。又、ガラス転移温度が８０℃以上の接着剤層を用いたため、高温屈曲特性を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図３は一実施の形態を示し、図１はフレキシブルプリント基板の断面図、図２（ａ）、（ｂ）及び図３（ａ）、（ｂ）はフレキシブルプリント基板の各製造工程を示す断面図である。但し、図面は模式的なものであり、各材料層の厚みやその比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。

図１に示すように、フレキシブルプリント基板１は、基板２と、この基板２の上面に接着剤層３を介して貼り合わされたカバーレイ４とから構成されている。基板２は、絶縁性樹脂のベースフィルム１０と、この裏面に設けられた銅箔層１１と、ベースフィルム１０の表面に設けられた回路パターン層１２とから構成されている。ここで、ベースフィルム１０の厚さは、１２．５μｍ以下が好ましい。また、銅箔層１１の厚さは、１８μｍ以下が好ましい。

カバーレイ４は、５μｍ厚のアラミド樹脂フィルムを用いて形成されている。接着剤層３は、ガラス転移温度が８０℃以上で、厚さが１５μｍ以下のエポキシ系接着剤を用いて形成されている。

次に、フレキシブルプリント基板１の製造方法を説明する。図２（ａ）に示すように、ベースフィルム１０の両面に銅箔層１１，２１を有する銅張積層板２０を出発材料とする。

先ず、図２（ｂ）に示すように、銅張り積層板２０の表面側の銅箔層２１に、所望の回路パターンとは逆パターンのエッチングレジスト層２２を設ける。

次に、図３（ａ）に示すように、銅張積層板２０の表面側にエッチング処理を施し、銅箔層１１より所望の回路パターン層１２を形成する。

次に、銅張積層板２０の表面よりエッチングレジスト層２２を除去する。

次に、図３（ｂ）に示すように、銅張積層板２０の表面に、接着剤層３を塗布したカバーレイ４をプレスキュアすることによって貼り合わせる。ここで、カバーレイ４は、５μｍ以下の厚みのアラミド樹脂フィルムを使用する。接着剤層３は、ガラス転移温度が８０℃以上で、且つ、厚さが１５μｍ以下の接着剤を使用する。以上によって、図１に示すフレキシブルプリント基板１を作製できる。

このようにして作製されたフレキシブルプリント基板１は、５μｍ以下のカバーレイ４を用い、カバーレイ４を１５μｍ以下の接着剤層３によって基板２に接着したため、カバーレイ４にポリイミド樹脂フィルムを用いたものに較べてフレキシブルプリント基板１を薄型化できる。フレキシブルプリント基板１の薄型化によってフレキシブルプリント基板１の反発力を低減できる。又、ガラス転移温度が８０℃以上の接着剤層３を用いたため、高温屈曲特性を向上させることができる。特に、基板を、厚さが１８μｍ以下の銅箔層１１と、厚さ１２．５μｍ以下のベースフィルム１０とが張り合わせ構成すれば、フレキシブルプリント基板１の反発力を低減させることができる。

〔実施例〕
次に、本発明の実施例を説明する。実施例１と実施例２に係るフレキシブルプリント基板の他に、本発明と対比するために比較例１、２、３のフレキシブルプリント基板をそれぞれサンプルとして作製した。そして、実施例１、２のフレキシブルプリント基板と比較例１、２、３のフレキシブルプリント基板の各種特性を実験により比較検討した。以下、説明の明確化を図るために、上記実施の形態と同一構成箇所には同一符号を付して説明する。

（サンプルの構成）
フレキシブルプリント基板１は、基板２と、この基板２の上面に接着剤層３を塗布したカバーレイ４を貼り合わることによって作製される。

基板２は、実施例１、２と比較例１、２、３の全てにおいて、２層の銅張積層板（有沢製作所製のＰＮＳＨ０４１８ＲＡ）２０を使用した。この銅張積層板２０は、そのベースフィルム１０の厚さが１０μｍで、銅箔層１１，２１の厚さが１８μｍである。カバーレイ４に塗布する接着剤層３は、実施例１、２と比較例１、２、３の全てにおいて、１５μｍの厚みとした。

カバーレイ４の構成は、実施例１、２と比較例１、２、３の全てにおいて異なる。つまり、実施例１では、厚みが４．２μｍのアラミド樹脂フィルム（ニッカン工業製のＣＡＳＧ０４１５）を使用した。実施例２では、厚みが４．２μｍのアラミド樹脂フィルム（東海ゴム製）を使用した。比較例１では、厚みが１２．５μｍのポリイミド樹脂フィルム（ニッカン工業製のＣＩＳＶ１２１５）を使用した。比較例２では、厚みが１２．５μｍのポリイミド樹脂フィルム（有沢製作所製のＣＶＡ０５１５）を使用した。比較例３では、厚みが９μｍのアラミド樹脂フィルム（東海ゴム製）を使用した。

（フレキシブルプリント基板の製造工程）
フレキシブルプリント基板１は、実施例１、２と比較例１、２、３の全てにおいて、１５０〜１７０℃の温度で、４０〜１２０分の時間に亘って３０〜６０ｋｇ／ｃｍ^２の圧力を作用させることによって基板２に接着剤層３を塗布したカバーレイ４を張り合わせ、１４０〜１８０℃の温度で、３０〜９０分の時間に亘って３０〜７０ｋｇ／ｃｍ^２の圧力でプレスすることによって作製した。又、各フレキシブルプリント基板１は、実施例１、２と比較例１、２、３の全てにおいて、銅張積層板２０の一方の銅箔層２１にエッチング処理によって直線状の回路パターン層１２を形成したものと、回路パターン層１２を形成しなかったものを作製した。直線状の回路パターン層１２を形成した各フレキシブルプリント基板１については、ライン／スペース（Ｌ／Ｓ）＝８０／８０のものと、ライン／スペース（Ｌ／Ｓ）＝１００／１５０のものを２種類作製した。

（剥離強度測定）
剥離強度測定については、回路パターン層１２を形成しなかった各フレキシブルプリント基板１を５ｍｍ幅で、約１０ｃｍ程度に切断し、これらをサンプルとした。サンプルの基板２側を固定し、カバーレイ４を基板２に対して１８０°の方向に引っ張ることによって剥離強度を測定した。

（マイグレーション試験とその後のデントライト発生状況）
マイグレーション試験については、ライン／スペース（Ｌ／Ｓ）＝８０／８０の直線状の回路パターン層１２を形成した各フレキシブルプリント基板１をサンプルとした。このサンプルを温度８５℃、湿度８５%ＲＨの下で、回路パターンに直流５０Ｖの電流を１０００時間に亘って流し続けた後、絶縁抵抗の変化を測定した。又、マイグレーション試験後に、デントライトの発生状況をチェックした。

（ＩＰＣ摺動屈曲試験）
ＩＰＣ摺動屈曲試験については、ライン／スペース（Ｌ／Ｓ）＝８０／８０の直線状の回路パターン層１２を形成した各フレキシブルプリント基板１をサンプルとした。サンプルを温度６０℃、湿度５０%ＲＨの下で、ストローク２０ｍｍ、曲率半径１．５ｍｍの条件でＩＰＣ（ＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＣｏｎｎｅｃｔｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）規格による摺動屈曲試験を行った。良否判定は、初期回路抵抗に比べて回路抵抗が１０%上昇した時点が１０００万回以下のものをＮＧ判定とした。

（反発力測定、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）の厚さ測定）
反発力測定については、ライン／スペース（Ｌ／Ｓ）＝１００／１５０の直線状の回路パターン層１２を形成した各フレキシブルプリント基板１を幅２５ｍｍ、長さ１００ｍｍに切断し、この切断により切り出したものをサンプルとした。このサンプルについて、ループスティフネス試験装置（東洋精機製）を用い、ループ長さ設定値６０ｍｍ、圧縮距離設定値１０ｍｍの条件下でループ形状での反発力測定を行った。

又、上記各サンプルについて、フレキシブルプリント基板１の総厚寸法の測定を行った。

（ガラス転移温度）
ガラス転移温度については、各フレキシブルプリント基板１のカバーレイ４を温度１６０℃の恒温槽中に１時間の間放置し、その後、カバーレイ４を適当なサイズに切り出てこれをサンプルとした。このサンプルについて動的粘弾性測定装置（ＤＭＡ）を用いてガラス転移温度を測定した。ガラス転移温度の測定は、１Ｈｚの周波数にて実施した。

以上説明したサンプル及び測定方法等によって各種特性を調べた。そして、実施例１、２のフレキシブルプリント基板と比較例１、２、３のフレキシブルプリント基板の各種特性結果は、図４に示すものとなった。反発力の特性結果については、図５にも示す。図４及び図５より明らかなように、カバーレイ４にポリイミド樹脂フィルムを使用した比較例１、２では、カバーレイ４の厚さが厚いため、フレキシブルプリント基板１の薄肉化ができず、反発力を低減化できない。又、ガラス転移温度が低いため、高温屈曲特性も悪い。

又、カバーレイ４に９ｍｍのアラミド樹脂フィルムを使用した比較例では、比較例１、２と同様に、カバーレイ４の厚さが厚いため、フレキシブルプリント基板１の薄肉化ができず、反発力を低減化できない。しかし、ガラス転移温度が高いため、高温屈曲特性が良い。

これに対し、カバーレイ４に４．２μｍのアラミド樹脂フィルムを用いた実施例１、２では、カバーレイ４の厚さが薄いため、フレキシブルプリント基板１の薄型化と反発力の低減化が図れる。又、ガラス転移温度が高いため、高温屈曲特性が良い。つまり、レキシブルプリント基板１の薄型化と反発力の低減化と高温屈曲特性の向上の全てを満足させることができる。

又、実施例１、２では、マイグレーション試験後にデントライト発生が認められない。

本発明の一実施の形態にかかるフレキシブルプリント基板の断面図である。（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ本発明の一実施の形態にかかるフレキシブルプリント基板の一製造工程を示す断面図である。（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ本発明の一実施の形態にかかるフレキシブルプリント基板の一製造工程を示す断面図である。実施例１、２と比較例１、２、３のそれぞれの特性結果を示す図である。実施例１、２と比較例１、２、３の反発力の特性結果を示す図である。

符号の説明

１フレキシブルプリント基板
２基板
３接着剤層
４カバーレイ
１０ベースフィルム
１１銅箔層
１２回路パターン層

Claims

厚さが５μｍ以下のアラミド樹脂フィルムでなるカバーレイを、ガラス転移温度が８０℃以上で、且つ厚さが１５μｍ以下の接着剤層を介して前記カバーレイが基板に張り合わされていることを特徴とするフレキシブルプリント基板。